Теплопроводность аксиальная

Методика проведения эксперимента и опытная установка. Опытная установка (рис. 4.3) состоит из массивного медного цилиндрического блока с аксиальным сверлением, в котором строго по оси натянута платиновая нить, нагреваемая электрическим током. Выделяющаяся теплота переносится посредством теплопроводности (и частично излучением) через цилиндрический слой воздуха к медному блоку. Влияние свободной конвекции исключается выбором достаточно малого диаметра сверления и ограничением максимальной допустимой разности температур. [c.134]

Уравнение (6-6) в отличие от (6-5) справедливо для каналов любого поперечного сечения, постоянного по длине. Первый член правой части учитывает аккумуляцию теплоты в нестационарном процессе, второй — аксиальный перенос теплоты конвекцией и теплопроводностью, третий — выделение теплоты внутренними источниками. [c.171]

По мере уменьшения числа Пекле роль аксиальной теплопроводности возрастает. [c.243]

Дальнейший анализ уравнения энергии показывает, что для исследуемых условий влиянием первых двух членов уравнения (16-31), учитывающих аксиальный перенос тепла молекулярной и турбулентной теплопроводностью и излучением, можно пренебречь. Это позволяет упростить уравнение (16-31), которое в безразмерном виде записывается [c.427]

В пределах 3% длины от выхода из трубы, а в последнем случае (6% длины от выхода) профиль теплового потока имел сильный отрицательный градиент по длине вблизи выхода. Это позволяет предположить, что отклонение от предсказанного поведения можно объяснить аксиальной теплопроводностью. [c.222]

Заметим, что это уравнение имеет член, учитывающий аксиальную теплопроводность (в направлении х). При выводе уравнения энергии пограничного слоя (4-26) этим членом мы пренебрегали. [c.57]

Если пренебречь аксиальной теплопроводностью по сравнению с радиальной (в дальнейшем мы рассмотрим условия, при которых это допустимо), то дЧ]дх )=Ь, и мы получаем следующее уравнение энергии для ламинарного течения в круглой трубе [c.132]

Чтобы получить исходное дифференциальное уравнение энергии, вернемся к соответствующему уравнению для ламинарного течения в круглой трубе (4-33). Энтальпию жидкости определим из соотношения di= dt. Ограничимся анализом стабилизированного течения (Wr = 0) при осесимметричном обогреве [( // Ф = 0]. Не будем учитывать также аксиальную теплопроводность [d4/dx =0). [c.192]

МОЖНО пренебречь а) тепловым сопротивлением шарика, б) тангенциальной и аксиальной теплопроводностью в слое шариков (шарики имеют точечное соприкасание, и передача тепла между ними будет ничтожно малой) [c.67]

Методы электрического воздействия на электропроводные жидкости приводят увеличению его теплопроводности под действием электрического поля. Наибольшее применение в настоящее время имеет метод гидродинамического воздействия на поток жидкости, например, путем его закручивания. Известно, что увеличение аксиальной скорости потока приводит к увеличению и поперечной (радиальной) скорости, а следовательно, к увеличению и интенсивности теплоотдачи. Однако увеличение аксиальной скорости движения потока не всегда возможно. Тогда для увеличения поперечной составляющей скорости прибегают к созданию закрученного движения с помощью специальных вставок. На рис. 3-35 показана зависимость теплоотдачи от величины ф — угла отклонения потока от оси трубы (Л. 11]. Из него следует, что с увеличением г ) теплоотдача воз- [c.217]

При работе объемной гидравлической машины на режиме генератора с числом оборотов могут возникнуть еще конвективные потери тепла через наружные поверхности трубопроводов. Уравнение потерь энергии через наружные поверхности этих трубопроводов можно найти из уравнения (12), пренебрегая радиальным распределением температур в трубе. Сократив уравнение (12) до членов, выражающих аксиальную теплопроводность и отдачу тепла конвекцией, получим [c.96]

Все критические значения R< > являются функциями отношения теплопроводностей жидкости и массива й. Исключения составляют только критические числа с = О (аксиально-симметричные движения). В этом случае правая часть (11.10) обращается в нуль, и критические значения не зависят от й. [c.73]

Несмотря на то что тепловая труба обладает очень высокой теплопроводностью, в ней существуют радиальные перепады температур в испарителе и конденсаторе и аксиальный перепад температур вдоль трубы. В книге приводятся формулы, которые позволяют оценивать эти температурные перепады. [c.24]

Выражение (11.18) целесообразно применять при Ре < 100. Выражение (11.17) более справедливо при Ре > 100, когда влияние аксиальной теплопроводности по потоку незначительно. [c.103]

При расчете теплообмена в трубах обычно возникают две задачи определить изменение и <7с по длине трубы, если известны зависимости а(д ) и /о(- ), и определить изменение I и по длине трубы, если известны зависимости дс(х) и а х). Рассмотрим, обе эти задачи в простейшем случае, когда физические свойства постоянны, внутренние источники тепла отсутствуют, а влияние аксиальной теплопроводности и диссипации пренебрежимо мало. [c.18]

Пренебрежение аксиальной теплопроводностью значительно упрощает расчет теплообмена, так как в этом случае единственным механизмом передачи тепла вдоль оси является конвективный перенос. Поэтому всякое тепловое возмущение , появившееся в потоке, лишь сносится вниз по течению со скоростью движения жидкости. В этом случае температурное поле в некотором сечении потока будет зависеть от температурных полей (а также полей скорости) только в предшествующих сечениях. Если же теплопроводность, обусловленная аксиальными градиентами температуры, принимается во внимание, то тепловое возмущение будет не только сноситься движущейся жидкостью, но и распространяться вверх по потоку. Естественно, что в этих условиях температурное поле в некотором сечении потока будет зависеть от температурных полей не только в предшествующих, но и в последующих сечениях. [c.197]

Отмеченная особенность явлений теплообмена, рассматриваемых с учетом аксиальной теплопроводности, существенно осложняет расчет, ибо необходимо учитывать взаимосвязь процессов теплообмена в различных участках трубы успокоительном, обогреваемом и выходном (т. е. следующем за обогреваемым). Успокоительный участок в данном случае уже не будет изотермическим. Вследствие переноса тепла за счет теплопроводности навстречу потоку в успокоительном участке возникает неоднородное поле температуры, связанное с температурным полем в обогреваемом участке. Поэтому лишь немногие задачи теплообмена решены с учетом аксиальной теплопроводности. [c.197]

Из уравнения ( 10-4) следует, что в случае учета аксиальной теплопроводности предельное число Nu в рассматриваемой задаче зависит от числа Ре. Для определения этой зависимости в [Л. 1] были вычислены значения и Nuразличных значениях Ре. Результаты расчета приведены в табл. 10-1. [c.199]

Таким образом, для рассматриваемого случая влияние аксиальной теплопроводности на теплообмен при малых значениях Ре наблюдается лишь в области термического начального участка, длина которого относительно невелика. Это особенно наглядно видно из рис. 10-7, где показано отношение чисел Нуссельта, вычисленных с учетом (Ни) и без учета [c.205]

При учете аксиальной теплопроводности вдоль трубы [c.206]

Во многих теплообменных системах, например в теплообменниках, жидкость, текущая в трубе, охлаждается или нагревается за счет среды (другой жидкости), омывающей трубу снаружи. Расчет теплообмена в таких системах, строго говоря, следовало бы проводить на основе решения сопряженной задачи, т. е. совместного рассмотрения полей температуры в потоке жидкости, текущей в трубе, в стенке трубы и в потоке, омывающем трубу снаружи. Однако решение сопряженных задач связано со значительными трудностями. Чтобы устранить или уменьшить их, но одновременно не слишком отойти от действительных условий, вводят некоторые допущения. Первое из них заключается в Предположении, что поле температуры в стенке одномерно, т. е. перенос тепла осуществляется лишь в направлении нормали к ее поверхности, а теплопроводность вдоль стенки пренебрежимо мала. Естественно, это предположение тем более верно, чем меньше аксиальные градиенты температуры в стенке по сравнению с радиальными. Второе допущение состоит в отказе от детального рассмотрения процесса теплообмена в потоке, омывающем трубу снаружи, и задании вместо этого на наружной поверхности трубы граничных условий третьего рода. Последнее означает, что местная плотность теплового потока на стенке принимается пропорциональной разности температур наружной по-14—2780 209- [c.209]

Аналитическое исследование теплоотдачи при ламинарном стабилизированном течении жидкости с учетом аксиальной теплопроводности было проведено Д. А. Лабунцовым [Л. 95]. Согласно (Л. 95] при = onst число Nud=ad/A, является функцией числа Ре . Эта зависимость приведена в табл. 11-1. [c.243]

Теплообмен в условиях низкой температуры стенки. Эксперименты выполнялись на охлаждаемом проточной водой экспериментальном участке, на котором локальные значения теплообмена определялись по методу толстостенной трубы. Экспериментальный участок длиной 1255 мм изготовлен из трубы Dh/ )bh=41,5/19,98 мм. По длине трубы выполнено по десять кольцевых выточек глубиной 6 и 1 мм для закладки термопар у внутренней и наружной поверхностей трубы. В выточки заложены и заметаллизированы встроенные в капилляры 0,8Х Х0,15 мм ХК-термопары с диаметром электродов 0,2 мм. Материал капилляров и материал для металлизации — сталь 1Х18Н10Т. Гидродинамическая стабилизация на входе обеспечивается предвключенным участком длиной 1400 мм. На входе установлена камера смещения. Схема включения термопар позволяет измерять как разность, так и абсолютные значения температур по толщине стенки. Низкая теплопроводность материала трубы позволила не только применить трубу со сравнительно тонкой стенкой, но и свести к минимуму аксиальный [c.82]

Результаты опытов обработаны с учетом аксиальных перетечек тепла за счет теплопроводности теплоносителя и стенок трубы. Параметры опытов со = 0,04ч-1 м сек, /=1654-306° С, = 2300ч-70000, Ре= 174-416. Данные, [c.139]

Серьезную проблему представляет коробление цилиндров высокого давления, работающих при температуре пара 565° С. Лучшим способом ее решения является такая конструкция цилиндра, внутренние узлы которого передвигаются аксиально. Такой конструкторский прием сделал техническое обслуживание более трудным, чем в случае турбины с продольным фланцем. Температура 565° С предельна для ферритных сталей, поэтому узлы турбины, которые находятся в контакте с паром, нагретым до 600° С, должны быть изготовлены из аустенитных сталей (например из стали AISI316) или высоконикелевых сплавов. Аустенитные стали имеют низкую теплопроводность, высокий коэффициент термического расширения и низкий предел текучести, однако проблемы коробления, которые трудно преодолеть, являются причиной ограничения рабочей температуры 565° С. [c.205]

Последний член уравнения учитывает перенос тепла теплопроводностью вдоль оси трубы. Можно ли пренебречь этим членом, зависит от величины Re Рг. При больших значениях Re Рг роль последнего члена уравнения (8-28) уменьшается. Одного дифференциального уравнения, однако, недостаточно, чтобы сказать, при каком значении Re Рг аксиальной теплопроводностью можно пренебречь. В работе [Л. 7] показано, что, как правило, этот член иренебрежимо мал при Re Pr>100. В рассматриваемой задаче теплопроводностью вдоль оси трубы будем пренебрегать. [c.152]

Развитие профиля скорости в круглой трубе рассматривалось в гл. 6, где обсуждалось решение Лангхаара. Исходным дифференциальным уравнением энергии для гидродинамического начального участка при осесимметричном обогреве и при отсутствии аксиальной теплопроводности является уравнение (8-1), из которого исключены соответствующие члены [c.177]

Жидкие металлы существенно отличаются по физическим свойствам от неметаллических жидкостей. Oihh имеют высокие температуры кипения при низких давлениях являются термически устойчивыми характеризуются высокой теплопроводностью, плотностью, а следовательно, и большой интенсивностью теплоотдачи. В отличие от неметаллических жидкостей в жидких металлах процессы молекулярной теплопроводности приобретают важную роль не только в пристеночной области, но и в турбулентном ядре потока. В предельном случае, когда X— оо, а числа Рг— 0, молекулярная теплопроводность становится основным способом переноса тепла, так как интенсивность конвективного теплообмена оказывается ничтожно малой. Температурное поле по поперечному сечению турбулентного -потока в жидких металлах имеет профиль, характерный для течения неметаллических жидкостей при ламинарном режиме в трубах (см. рис. 3-1). Поскольку в жидких металлах Рг -<1, то они характеризуются большой толщиной теплового пограничного слоя, см. уравнение (3-4)] и малой длиной начального участка тепловой стабилизации по сравнению с длиной начального участка гидродинамической стабилизации [см. уравнение (3-6)]. Малая длина участка тепловой стабилизации означает, что в жидких металлах наблюдаются значительные аксиальные температурные градиенты, которые могут иметь порядок величин, одинаковый с радиальными температурными градиентами, что в неметаллических жидкостях не имело места. Поэтому появляется необходимость учета переноса тепла за счет продольной молекулярной теплопроводности в жидких металлах при проведении как теоретических, так и экспериментальных исследований. [c.212]

В уравнении (11-25) li — температура жидкости перед началом обогрева Л и А-с — коэффициенты теплопроводности соответственно жидкого металла и материала стенки /ж и fo — площади поперечного сечения потока жидкого металла и стенки трубы dtnjdx и dtJdx — аксиальные изменения температур в жидком металле и стенке. [c.242]

Рассмотрим процесс теплообмена вдали от входа в обогреваемый участок трубы с учетом аксиальной теплопроводности при двух типах граничных условий при постоянной температуре стенки (/ = onst) и постоянной плотности теплового потока на стенке ( 0 = onst). [c.197]

Из структуры уравнения (10-3) видно, что в задаче о теплообмене при /с = onst в случае учета аксиальной теплопроводности также наступает стабилизация температурного поля. Так что при достаточно больших X распределение температуры описывается первым членом ряда (10-3), а местное число Nu, определенное обычным способом, перестает зависеть от длины трубы. [c.198]

Как для круглой, так и для пло- >,/0 ской труб МЦос. увеличивается с уменьшением Ре. Это объясняется тем, что .оо по мере увеличения доли аксиальной теплопроводности по сравнению с кон-вективным переносом профили температуры становятся более заполненными, 1.80 причем градиент температуры у стенки [c.199]

Таким образом, в случае учета аксиальной теплопроводности предельное число Nuoo в задаче о теплообмене при = onst остается таким же, как и прежде, (см. 8-1), т. е. равным 4,36. Температуры [c.200]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...